温度调控白鲟热耐受性与垂钓应激生理响应：为气候变化下的渔业管理提供科学依据

本研究针对全球气候变化导致休闲与商业鱼类资源衰退问题，以美国白鲟（Polyodon spathula）为模型，通过模拟垂钓胁迫实验和临界高温（CTmax）测试，系统解析温度对其生理恢复能力与热适应极限的影响。结果表明，水温超过17.5℃时白鲟血浆乳酸清除延迟、离子平衡紊乱加剧，且热耐受存在上限（31.56℃）。该研究为制定温度敏感的渔业管理策略（如调整捕捞季节）提供了关键生理学依据，对濒危物种保护与可持续渔业具有重要实践意义。

　　

随着全球气候变暖持续加剧，水生生态系统正面临严峻挑战。温度升高不仅改变物种分布格局，更对变温动物（如鱼类）的生理功能产生深远影响。美国白鲟（Polyodon spathula）作为密西西比河流域的重要经济物种，支撑着多州休闲与商业渔业，但其在不同水温下应对垂钓胁迫的能力尚未明确。当前渔业管理多基于固定日期设定捕捞季节，忽视温度波动对鱼类恢复能力的影响，可能导致释放后死亡率升高或种群衰退。在此背景下，研究者开展实验评估白鲟在不同温度下的生理响应与热耐受性，以填补管理策略中的温度维度空白。

研究团队通过三个核心实验完成本工作：首先将幼鲟驯化于13.0℃、17.5℃和22.0℃水温中14天；随后进行模拟垂钓胁迫（ exhaustive exercise + 30秒离水暴露）并设置0小时、0.5小时、4小时和8小时恢复组，检测血液生理指标（包括血细胞比容、血红蛋白、血浆乳酸、皮质醇及离子浓度）；同时开展临界热最大值（CT_max）测试，以0.1℃/分钟速率升温直至白鲟失去平衡（LOE），记录其耐热极限。所有统计通过R语言完成双向方差分析（ANOVA）与Tukey事后检验。

3.1 运动与恢复

研究显示，温度显著影响白鲟运动后生理恢复进程。22.0℃组血浆乳酸浓度在运动0.5小时后升高5倍，且8小时内未能恢复至基线水平，而13.0℃组4小时即完全恢复。17.5℃组未出现显著乳酸升高，表明白鲟在中等温度下应激反应较弱。离子平衡方面，高温组（17.5℃和22.0℃）静息状态下血浆钾离子升高15–19%、碳酸氢根降低14–28%， anion gap（阴离子间隙）扩大25–58%，显示高温本身已导致内在生理紊乱。运动后所有温度组血浆皮质醇均在0.5小时达峰值（约17.65 ng/mL），4小时内恢复，但葡萄糖响应缺失，表明白鲟应激内分泌模式不同于硬骨鱼类。

3.2 临界热最大值

CT_max随驯化温度升高而增加（13.0℃组：26.46℃；17.5℃组：30.74℃），但22.0℃组（31.56℃）与17.5℃组无显著差异，表明白鲟在上限温度附近热适应能力趋于饱和。这意味着当水温超过17.5℃后，其应对进一步升温的缓冲空间极小。

研究结论强调，水温超过17.5℃时白鲟遭遇垂钓胁迫后恢复期延长、生理紊乱加剧，且热耐受提升能力受限。这一结果直接支持调整渔业管理策略：建议在高温季节（>17.5℃）限制捕捞或缩短作业时间，以减少释放后死亡率。同时，白鲟有限的热适应能力预示气候变化可能导致其分布区收缩，亟需纳入保护规划。本研究通过整合生理学指标与热极限数据，为制定温度敏感的渔业法规提供了实证基础，对维护生物多样性及可持续渔业具有前瞻性意义。